中国黄土研究的历史、现状和未来——一次事实与故事相结合的讨论

地质科学研究要以人为本,从可持续发展出发,开拓地质多样性,有所为有所不为.中国黄土研究经历了发现研究、比较研究和目的研究3个层次阶段,今后需要加强目的研究.中国已有条件从黄土所保存的各种信息,以揭示新生代以来全球干旱化的机制、规律和人类活动影响为目的,从区域性走向全球性研究,提出黄土"地质生态系统”研究的概念.基础研究方面,讨论了1)黄土序列连续性和间断性的间断平衡(PUNCTUATED EQUILIBRIUM)问题;2)黄土全球分布形成机制一元论问题;3)黄土地貌形态与地壳运动表现问题.应用研究方面,讨论了1)健康与黄土区域地球化学与地质生理学(GEOPHYSIOLOGY)问题;2)建设城乡与黄土地质生态结构问题;3)农业与黄土区域生态系统管理评价(REGIONAL ECOSYSTEM ASSESMENT).认为在黄土研究中会遇到社会和技术发展方面的挑战,但关键是科学工作者自己的挑战.     

泥河湾层的研究现状和展望

泥河湾层是我国北方著名的第四纪河湖相地层,它以巨厚的沉积、丰富的哺乳动物化石和人类遗存为世人所瞩目.经过几代人近80年的努力,泥河湾层在地层学、古生物学、沉积学、古地理学和古人类学等方面的研究上都取得了丰硕的成果,被誉为我国研究程度最高的第四纪地层之一.近年来,随着第四纪学科的发展和全球变化研究的深入,加大泥河湾层研究力度,提高"泥河湾层”研究水平的呼声日趋高涨.预计在新的世纪,泥河湾层研究将成为我国第四纪工作的热点,它将对第四纪科学和全球变化研究做出重大的贡献.     

黄土丘陵小流域土壤水分

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较.研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差.在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型.6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型.     

黄土丘陵沟壑区作物生产潜力影响因素分析——以王家沟流域为例

针对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀非常严重、作物产量低而不稳以及农业生产力水平低下的特点 ,本文首先分析了近几年来王家沟流域不同种类和不同年份作物生产力变化的特征 ,然后在地理信息系统 (GIS)技术支持下 ,利用基于土壤侵蚀条件下的YIELD作物生产力模型并结合各作物的实际观测资料 ,从降雨量、气温等气象因素以及地膜覆盖、施肥、梯田等耕作措施两方面分析了该小流域作物生产力变化的原因 ,结果表明在气象因素 (大气降水 )和土壤侵蚀的共同影响下 ,土壤水分和养分的变化是影响该区域作物生产力变化的主要制约因素。     

表土颜色和气候定性至半定量关系研究

通过中国现代土壤的颜色测定, 发现土壤颜色与成土过程和现代气候因子之间有良好的函数关系, 土壤红度和黄度主要与赤铁矿和针铁矿的含量密切相关, 与气候的关系在热带-暖温带湿润区表现最好, 而明度与有机质积累、腐殖质过程和碳酸盐化过程等密切相关, 与气候的关系仅存在于温带湿润-干旱区. 土壤的湿度和表面糙度对土壤颜色有较大影响, 野外土壤颜色的直接测定有较大误差. 同时, 对经典黄土剖面进行的千年尺度和万年尺度颜色气候记录的分析表明, 颜色气候记录在这两个尺度上均可很好地再现亚洲季风和全球气候变化的特征, 并表现出了磁化率在相对湿度较高的地区所不能指示出的成土过程和气候特征.     

青藏高原更新世黄土磁化率和磁性地层与高原重大气候变化事件

对甘孜详细的黄土磁性地层学研究表明, 甘孜黄土底部的年龄大约在1.13 Ma, 在0.95~0.92和0.65~0.5 Ma期间有两次显著的气候事件. 它们共同说明青藏高原大气环流在约1.13 Ma产生了显著的变化, 青藏高原进入冰冻圈; 在0.65~0.5 Ma左右青藏高原冰川作用可能达到最盛.     

桩的荷载传递函数法及其在西安地区旋挖钻孔灌注桩中的应用

首先对桩的荷载传递法进行了分析，通过对工程实测资料的研究，发现西安饱和黄土地基中旋挖钻孔灌注桩桩侧摩阻力传递函数符合双曲线规律，并探讨了双曲线模型参数的理论计算方法。最后结合一工程实例证明利用荷载传递函数法，根据土质参数来计算单桩Q?s曲线是可行的。     

陕西岐山黄土剖面Rb、Sr组成与高分辨率气候变化

陕西岐山五里铺全新世黄土剖面层次结构清晰完整。通过对该剖面Rb,Sr含量和磁化率系统测定表明，黄土中Rb,Sr含量和Rb/Sr值明显不同于古土壤，它们作为气候替代指标比磁化率更灵敏，分辨率更高。Rb,Sr高含量及低Rb/Sr值指示冬季风占优势的干旱期，相对低的Rb,Sr含量及高的Rb/Sr值指示夏季风占优势的湿润时期。揭示在大约6000－5000aBP曾出现一次以干旱为特征的明显气候恶化期，使全新世“大暖期”分裂形成两个主要的土壤期。黄土高原南部自全新世以来，经历了黄土沉积→土壤发育→黄土覆盖→土壤再度发育→黄土堆积及现代表土的发展演化阶段。     

工程地质工作中几个问题的讨论

本文针对工程地质工作实践中碰到的几个有关工程地质的基本概念与术语以及地质理论的应用问题，结合工程实际工作展开讨论，纠正与澄清有关错误与模糊认识，供工程地质工作者借鉴与参考。     

辽西地区中生代盆地构造演化

辽西地区为华北地台北缘阴山－燕山造山带的东延部分，中生代发育火山－碎屑岩沉积盆地。盆地地质分析表明，该区在早白垩世早期之前发育的沉积盆地为挤压型盆地，早白垩世中期以后属伸展断陷盆地。根据沉积－构造分析，该区中生代盆地构造演化可划分为5个构造演化阶段；（1）早三叠世－－早侏罗世；（2）早侏罗世－中侏罗世；（3）中侏罗世－晚侏罗世；（4）早白垩世早期；（5）早白垩世中期－晚白垩世。